DE102011004188A1

DE102011004188A1 - Optical arrangement for use as e.g. moisture sensor, for sampling incident ray of automobile headlight, has optical grating diffracting incident ray into non-diffractive transmitted beam and transmitted diffraction beams

Info

Publication number: DE102011004188A1
Application number: DE102011004188A
Authority: DE
Inventors: Kristian 91058 Cvecek; Thomas 91056 Frick; Michael 91054 Schmidt
Original assignee: BLZ BAYERISCHES LASERZENTRUM GEMEINNUETZIGE FORSCHUNGSGESELLSCHAFT MBH; Blz Bayerisches Laserzentrum Gemeinnuetzige Forschungsgesellschaft Mbh 91052; BLZ GmbH
Current assignee: BLZ BAYERISCHES LASERZENTRUM GEMEINNUETZIGE FORSCHUNGSGESELLSCHAFT MBH; Blz Bayerisches Laserzentrum Gemeinnuetzige Forschungsgesellschaft Mbh 91052; BLZ GmbH
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2011-08-18

Abstract

The arrangement has an optical grating (3) i.e. phase grating, arranged at a surface (2) of a transparent plate (1) in an incident region of an incident ray (4). The optical grating diffracts the incident ray into a non-diffractive transmitted beam (5) of in an order of zero and transmitted diffraction beams (6, 7) of first order. A detector acquires the diffraction beams exiting from the transparent plate. The transparent plate is formed over a cover plate of a headlight. The optical grating is formed at a sub-surface of an inner side of the cover plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Abtastung mindestens eines Einfallsstrahls mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an optical arrangement for scanning at least one incident beam having the features specified in the preamble of claim 1.

Zum Hintergrund der Erfindung ist auszuführen, dass optische Anordnungen ähnlichen Aufbaus oft zur Lösung sehr unterschiedlicher Probleme herangezogen werden können.In the background of the invention it should be pointed out that optical arrangements of similar construction can often be used to solve very different problems.

Als ein Beispiel ist die Detektion der Interferenz zweier sich gegeneinander ausbreitender Lichtstrahlen einerseits und die Ausbildung eines passiven Verschmutzungssensors etwa für Automobil-Scheinwerfer andererseits zu nennen.As an example, the detection of the interference of two mutually propagating light beams on the one hand and the formation of a passive pollution sensor about for automobile headlights on the other hand.

Die erstgenannte Beobachtung der Interferenz zweier sich gegeneinander ausbreitender Lichtstrahlen weist die Schwierigkeit auf, diese Strahlen geeignet auf einem gemeinsamen Detektor kollinear abzubilden. Aus dem Stand der Technik – siehe 6 – ist es hierzu bekannt, dies einerseits durch zwei im Strahlverlauf der entgegengesetzt propagierenden Einfallsstrahlen 50, 51 positionierte Spiegel 52, 53 eine solche Strahlablenkung zu erzielen, dass sich die Strahlen 50, 51 in einer gewissen Entfernung kreuzen. Diese Entfernung muss in der Regel sehr groß sein, um ein Interferenzmuster zwischen den beiden Einfallsstrahlen 50, 51 entstehen zu lassen, das hinreichend niedrig frequent ist und so mit einem ausgedehnten Detektor 54 gemessen werden kann.The former observation of the interference of two beams of light propagating against each other has the difficulty of being able to collinearly image these beams on a common detector. From the prior art - see 6 - It is known this, on the one hand by two in the beam path of the oppositely propagating incident rays 50 . 51 positioned mirrors 52 . 53 to achieve such beam deflection, that the rays 50 . 51 to cross at a certain distance. This distance usually needs to be very large to create an interference pattern between the two incident beams 50 . 51 arise, which is sufficiently low frequent and so with an extended detector 54 can be measured.

Eine bekannte Alternative dazu ist in 7 gezeigt. Hier werden die beiden gegeneinander propagierenden Einfallsstrahlen 60, 61 wiederum über zwei Spiegel 62, 63 rechtwinklig zu ihrer Ursprungsrichtung in einer Ebene abgelenkt, wobei über einen dritten Spiegel 64 und einen Strahlteilerwürfel 65 die beiden Einfallsstrahlen 60, 61 zur Deckung gebracht und auf den Detektor 66 gelenkt werden. Aufgrund der zusätzlichen optischen Elemente in Form des Spiegels 64 und des Strahlteilerwürfels 65 ist diese optische Anordnung noch komplexer wie die in 6 gezeigte.A well-known alternative to this is in 7 shown. Here are the two incidences of propagating incidence 60 . 61 again over two mirrors 62 . 63 deflected at right angles to its direction of origin in a plane, with a third mirror 64 and a beam splitter cube 65 the two incident rays 60 . 61 brought to cover and on the detector 66 be steered. Due to the additional optical elements in the form of the mirror 64 and the beam splitter cube 65 this optical arrangement is even more complex like the one in 6 shown.

Das zweite oben angesprochene Thema eines passiven Feuchtigkeits-/Regen-/Verschmutzungssensors stellt sich so dar, dass etwa bei herkömmlichen Regensensoren das Licht beispielsweise einer Leuchtdiode über ein auf die Windschutzscheibe aufgeklebtes Prisma in die Windschutzscheibe eingestrahlt und an deren Oberflächen durch gegebenenfalls mehrfache Totalreflexion zu einem Detektor gespiegelt wird. Befinden sich auf der äußeren Scheibenoberfläche Regentropfen oder Schmutzpartikel, so wird in diesem Bereich die Totalreflexion der sich in der Scheibe ausbreitenden Strahlen gestört und ein Teil des Lichts aus der Scheibe ausgekoppelt. Am Detektor wird damit eine geringere Intensität festgestellt, das entsprechende Messsignal kann zur Steuerung beispielsweise eines Scheibenwischers herangezogen werden. Das Problem hierbei ist, dass eine eigene Lichtquelle zur Erzeugung der Strahlen vorhanden sein muss, die zudem noch über ein gesondertes Prisma eingekoppelt werden.The second topic discussed above of a passive moisture / rain / pollution sensor is such that, for example, in conventional rain sensors, the light emitted, for example, a light emitting diode via a prism glued on the windshield in the windshield and on their surfaces by optionally multiple total reflection to a Detector is mirrored. If raindrops or dirt particles are present on the outer disk surface, the total reflection of the beams propagating in the disk is disturbed in this area and a part of the light is decoupled from the disk. At the detector thus a lower intensity is detected, the corresponding measurement signal can be used to control, for example, a windshield wiper. The problem here is that there must be a separate light source for generating the beams, which are also coupled via a separate prism.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Basisanordnung bereitzustellen, mit deren Hilfe verschiedenste optisch-technische Problemstellungen unter geringfügiger Anpassung gelöst werden können.The invention has for its object to provide an optical base assembly, with the help of various optical-technical problems can be solved with slight adjustment.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach umfasst die optische Anordnung

– eine transparente Platte,
– ein optisches Gitter an der Oberfläche der Platte im Einfallsbereich des Einfallsstrahls, mittels welchen Gitters der Einfallsstrahl in einen ungebeugten transmittierten Strahl 0. Ordnung und transmittierte Beugungsstrahlen ±1. Ordnung zerlegbar ist, und
– einen Detektor zur Erfassung mindestens eines der aus der transparenten Platte austretenden Beugungsstrahlen ±1. Ordnung.

This object is achieved by the features specified in claim 1. Accordingly, the optical arrangement comprises

A transparent plate,
- An optical grating on the surface of the plate in the incident region of the incident beam, by means of which grating the incident beam in an undiffracted transmitted beam 0th order and transmitted diffraction beams ± 1. Order is dismantled, and
A detector for detecting at least one of the diffraction beams emerging from the transparent plate ± 1. Order.

Eine solche optische Anordnung kann zum einen als Basis für einen passiven, blendfreien Regen-/Verschmutzungssensor in einem Scheinwerfer eingesetzt werden, wie dies in den Ansprüchen 3 bis 7 als eine bevorzugte Ausführungsform näher charakterisiert ist. Zum anderen bildet diese erfindungsgemäße optische Anordnung ein Element, das Platz sparend zur kollinearen Interferenz von entgegengesetzt propagierenden Strahlen genutzt werden kann, wie dies in den Ansprüchen 8 bis 14 festgehalten ist.Such an optical arrangement can be used, on the one hand, as the basis for a passive anti-glare rain / pollution sensor in a headlamp, as characterized in detail in claims 3 to 7 as a preferred embodiment. On the other hand, this optical arrangement according to the invention forms an element that can be used to save space for collinear interference of oppositely propagating beams, as stated in the claims 8 to 14.

Grundsätzlich ist darauf hinzuweisen, dass höhere Beugungsordnungen die erfindungsgemäße Funktion der ±1. Beugungsordnungen übernehmen können.Basically it should be pointed out that higher orders of diffraction have the function according to the invention of ± 1. Can take diffraction orders.

Die entsprechenden Merkmale, Einzelheiten und Vorteile dieser bevorzugten Ausführungsformen werden in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The corresponding features, details and advantages of these preferred embodiments will be explained in more detail in the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 und 2 perspektivische Teilansichten einer optischen Anordnung mit Einfallstrahlen mit jeweils entgegengesetzten Ausbreitungsrichtungen, 1 and 2 partial perspective views of an optical arrangement with incident beams, each with opposite propagation directions,

3 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung mit zwei entgegengesetzt propagierenden Einfallsstrahlen, 3 a schematic representation of an optical arrangement with two oppositely propagating incident rays,

4 und 5 schematische Darstellungen optischer Anordnungen als Verschmutzungssensor in einem Scheinwerfer, und 4 and 5 schematic representations of optical arrangements as a pollution sensor in a headlight, and

6 und 7 schematische Darstellungen von bekannten Messaufbauten zur Interferenzmessung zweier entgegengesetzt propagierender Einfallsstrahlen. 6 and 7 schematic representations of known measurement setups for interference measurement of two oppositely propagating incident rays.

Wie aus 1 deutlich wird, umfasst eine optische Anordnung eine transparente Platte 1 beispielsweise aus Glas mit einem Brechungsindex von ca. 1,4.How out 1 becomes clear, an optical arrangement comprises a transparent plate 1 for example, glass with a refractive index of about 1.4.

In die vorderseitige Oberfläche 2 der Platte 1 ist ein optisches Gitter 3 vorzugsweise in Form eines Phasengitters eingebracht, das eine kleine Gitterperiode (Gitterkonstante) g aufweist. In 1 ist dargestellt, wie ein Einfallsstrahl 4 einer Lichtwellenlänge λ auf das in seinem Einfallsbereich auf der Plattenoberfläche 2 angeordnete Gitter 3 fällt. Ein Teil des Einfallsstrahls 4 läuft als ungebeugter transmittierter Strahl 5 der 0. Ordnung durch die Platte 1 hindurch. Ferner wird der Einfallsstrahl 4 in transmittierte Beugungsstrahlen 6, 7 der ±1. Ordnung zerlegt. Insgesamt verhält sich das Gitter 3 damit wie ein herkömmliches Gitter in Vorwärtsrichtung V. Sofern die Gitterperiode g kleiner als die Wellenlänge λ des Lichtes des Einfallsstrahls 4 in Luft ist, ist die Beugung des Einfallsstrahles 4 so stark, dass die transmittierten Beugungsstrahlen 6, 7 der ±1. Ordnung einen so großen Beugungswinkel β aufweisen, dass die Beugungsstrahlen 6, 7 innerhalb der Platte 1 durch Totalreflexion geleitet werden.In the front surface 2 the plate 1 is an optical grid 3 preferably introduced in the form of a phase grating, which has a small grating period (lattice constant) g. In 1 is represented as an incident ray 4 a wavelength of light λ to that in its incident area on the disk surface 2 arranged grid 3 falls. Part of the ray of inspiration 4 runs as an undiffracted transmitted beam 5 the 0th order through the plate 1 therethrough. Furthermore, the incident beam 4 in transmitted diffraction rays 6 . 7 the ± 1. Order decomposed. Overall, the grid behaves 3 thus, like a conventional grating in the forward direction V. If the grating period g is smaller than the wavelength λ of the light of the incident beam 4 is in the air, is the diffraction of the incident beam 4 so strong that the transmitted diffraction rays 6 . 7 the ± 1. Order have such a large diffraction angle β, that the diffraction rays 6 . 7 inside the plate 1 be guided by total reflection.

2 zeigt die optische Anordnung gemäß 1 mit einem Einfallsstrahl 8, der entgegen der Vorwärtsrichtung V des ersten Einfallsstrahls 4 in Rückrichtung R propagiert. Der Einfallsstrahl 8 tritt also von hinten durch die Platte 1 hindurch und trifft auf die Rückseite des Gitters 3. Beim Übergang des Einfallsstrahls 8 aus dem optisch dichteren Medium der Platte 2 in Luft werden aufgrund der kleinen Gitterperiode g keine höheren Beugungsordnungen, sondern nur die 0. Beugungsordnung in Form des transmittierten Strahls 9 erzeugt. Allerdings treten für diese Strahlausbreitung in Rückrichtung R die ±1. Beugungsordnungen in Reflexion auf, so dass die reflektierten Beugungsstrahlen 10, 11 gemäß 2 erzeugt werden. Diese besitzen den gleichen Beugungswinkel β wie die Beugungsstrahlen 6, 7 des Einfallsstrahls 4, so dass hier in der Platte 1 eine optimale Überlagerung der Strahlen 6, 10 bzw. 7, 11 der ±1. Beugungsordnung der Einfallsstrahlen 4 und 5 stattfindet. Durch die Totalreflexion dieser interferierenden Beugungsstrahlen 6, 10 bzw. 7, 11 der Einfallsstrahlen 4, 8 kann in ausreichender, aber kurzer Entfernung von deren Strahlausbreitungsrichtung V, R ein entsprechender Detektor 12 (s. 3) angeordnet werden, der die aus der transparenten Platte 1 austretenden Beugungsstrahlen 6, 10 der +1. Ordnung erfasst. Die Austrittsfläche 13 der Beugungsstrahlen 6, 10 aus der Platte 1 muss dabei so orientiert oder beschaffen sein, dass keine Totalreflexion dieser Strahlen mehr stattfindet. Der Detektor 12 ist dann vor dieser Austrittsfläche 13 angeordnet und kann die Beugungsstrahlen zuverlässig erfassen. 2 shows the optical arrangement according to 1 with an incident ray 8th which is opposite to the forward direction V of the first incident beam 4 propagated in the return direction R. The incident beam 8th So step from the back through the plate 1 through and hits the back of the grid 3 , At the transition of the incident beam 8th from the optically denser medium of the plate 2 In air, due to the small grating period g, no higher diffraction orders, but only the 0th diffraction order in the form of the transmitted beam 9 generated. However, for this beam propagation in the return direction R, ± 1 occurs. Diffraction orders in reflection on, so that the reflected diffraction rays 10 . 11 according to 2 be generated. These have the same diffraction angle β as the diffraction beams 6 . 7 of the incident beam 4 so here in the plate 1 an optimal superposition of the rays 6 . 10 respectively. 7 . 11 the ± 1. Diffraction order of the incident rays 4 and 5 takes place. By the total reflection of these interfering diffraction beams 6 . 10 respectively. 7 . 11 the incident rays 4 . 8th can in sufficient, but short distance from the beam propagation direction V, R, a corresponding detector 12 (S. 3 ), which are made from the transparent plate 1 emerging diffraction rays 6 . 10 the +1. Order recorded. The exit surface 13 the diffraction rays 6 . 10 from the plate 1 must be oriented or arranged in such a way that no total reflection of these rays takes place. The detector 12 is then in front of this exit surface 13 arranged and can reliably detect the diffraction rays.

Damit kann die Interferenz der beiden gegeneinander propagierenden Einfallsstrahlen 4, 8 beobachtet werden. Von Vorteil ist dabei, dass das eingangs genannte Problem eines großen Abstandes zwischen Einfallsstrahlen und Detektor (s. 5) bzw. eines komplexen optischen Aufbaus (s. 6) umgangen werden kann. Die Interferenzen von entgegengesetzt propagierenden Strahlen können auf kleinstem Raum und ohne zusätzliche optische Elemente ausgewertet werden.This can be the interference of the two propagating incidence beams 4 . 8th to be watched. The advantage here is that the above-mentioned problem of a large distance between incident beams and detector (s. 5 ) or a complex optical structure (s. 6 ) can be bypassed. The interference of oppositely propagating beams can be evaluated in the smallest space and without additional optical elements.

Um das anhand der 1 und 2 dargestellte Beugungsverhalten der beiden Einfallsstrahlen 4, 8 zu erreichen, ist im Übrigen die Gitterperiode g so auf die Brechzahl der transparenten Platte 1 und die Wellenlänge λ des Lichtes des einfallenden Strahls abzustimmen, dass die Wellenlänge außerhalb der transparenten Platte 1 größer als die Gitterperiode g des optischen Gitters 3 und innerhalb davon kleiner als die Gitterperiode g ist.To that on the basis of 1 and 2 illustrated diffraction behavior of the two incident rays 4 . 8th By the way, the grating period g is equal to the refractive index of the transparent plate 1 and to tune the wavelength λ of the light of the incident beam that the wavelength outside the transparent plate 1 greater than the grating period g of the optical grating 3 and within that is smaller than the grating period g.

Ferner weisen bei im Wesentlichen übereinstimmender Intensität der Einfallsstrahlen 4, 8 die transmittierten Beugungsstrahlen 6, 7 der ±1. Ordnung des ersten Einfallsstrahls 4 eine signifikant höhere Intensität als die rückreflektierten Beugungsstrahlen 10, 11 der ±1. Ordnung des zweiten Einfallsstrahls 8 auf. Einerseits ist daher darauf zu achten, dass bei Interferenzmessungen zu den beiden Einfallsstrahlen 4, 8 der in Vorwärtsrichtung V propagierende Einfallsstrahl 4 in seiner Intensität gegenüber dem in Rückrichtung R laufenden Strahl 8 entsprechend herabgesetzt wird.Further, at substantially coincident intensity, the incident rays 4 . 8th the transmitted diffraction rays 6 . 7 the ± 1. Order of the first incident beam 4 a significantly higher intensity than the back-reflected diffraction beams 10 . 11 the ± 1. Order of the second incident beam 8th on. On the one hand, it is therefore important to ensure that in interference measurements to the two incident beams 4 . 8th the propagating in the forward direction V incident beam 4 in its intensity with respect to the beam running in the return direction R. 8th is reduced accordingly.

Andererseits kann bei gleichen Intensitäten der Einfallsstrahlen 4, 8 der Detektor 12 eine Diskriminierung zwischen den beiden Einfallsstrahlen 4, 8 vornehmen. Beim Auftreffen von Einfallsstrahlen 4 bzw. 8 kann der Detektor damit unterscheiden, aus welcher Richtung V oder R der jeweilige Einfallsstrahl 4, 8 kommt.On the other hand, at the same intensities of the incident rays 4 . 8th the detector 12 a discrimination between the two incident rays 4 . 8th make. Upon impact of incident rays 4 respectively. 8th For example, the detector can thus distinguish from which direction V or R the respective incident beam 4 . 8th comes.

In 4 schließlich ist eine optische Anordnung entsprechend der Erfindung gezeigt, die in einer ersten Ausführungsform als Regen- oder Verschmutzungssensor für eine Abdeckscheibe 14 eines Fahrzeugscheinwerfers dient. Diese Abdeckscheibe 14 stellt dabei die transparente Platte der optischen Anordnung dar. Auf der Innenseite 15 der Abdeckscheibe 14 ist dabei wiederum ein optisches Gitter 3 auf einer kleinen Teilfläche aufgebracht, der im erfindungsgemäßen Sinne in Vorwärtsrichtung V propagierende Einfallsstrahl 4 wird dabei durch das Scheinwerferlicht des Scheinwerfers selbst bereitgestellt. Es bilden sich neben dem transmittierten Strahl 5 die Beugungsstrahlen 6, 7 der ±1. Ordnung, die innerhalb der Abdeckscheibe 14 durch Totalreflexion bis zu deren Rand 16 geführt werden. Dort treten die Beugungsstrahlen 6, 7 aus, ein vor dem Rand 16 platzierter Detektor 12 kann die Intensität dieser Beugungsstrahlen 6 messen. Bei unverschmutzter oder unbenetzter Abdeckscheibe 14 wird praktisch kein Licht aus der Abdeckscheibe 14 ausgekoppelt, der Detektor 12 misst eine maximale Lichtintensität. Sobald auf der Außenfläche 17 der Abdeckscheibe 14 Regentropfen oder Schmutzpartikel 18 sitzen, wird die Totalreflexion gestört, Licht tritt an dieser Stelle aus und die Signalintensität am Detektor 12 nimmt ab.In 4 Finally, an optical arrangement according to the invention is shown, which in a first embodiment as a rain or pollution sensor for a cover 14 a vehicle headlight serves. This cover 14 represents the transparent plate of the optical arrangement. On the inside 15 the cover 14 is again an optical grating 3 Applied on a small surface, the propagating in the present invention in the forward direction V incident beam 4 is provided by the headlight of the headlamp itself. They form next to the transmitted beam 5 the diffraction rays 6 . 7 the ± 1. Okay, inside the cover 14 by total reflection up to its edge 16 be guided. There are the diffraction rays 6 . 7 out, one in front of the edge 16 placed detector 12 can the intensity of these diffraction rays 6 measure up. With unpolluted or unwetted cover 14 is practically no light from the cover 14 decoupled, the detector 12 measures a maximum light intensity. Once on the outside surface 17 the cover 14 Raindrops or dirt particles 18 sitting, the total reflection is disturbed, light exits at this point and the signal intensity at the detector 12 decreases.

Erkennbar kann aufgrund der Erfindung ein Verschmutzungssensor für Scheinwerfer geschaffen werden, der keine eigene Lichtquelle benötigt. Ferner ist von Vorteil, dass bei dieser Anordnung der entgegenkommende Verkehr nicht durch weitere Lichtanteile höherer Beugungsordnungen des Scheinwerferlichtes geblendet wird. Lediglich die Lichtanteile 0. Beugungsordnung gelangen durch die Abdeckscheibe 14.Visible can be created due to the invention, a pollution sensor for headlights, which does not require its own light source. Furthermore, it is advantageous that in this arrangement the oncoming traffic is not dazzled by further light components of higher diffraction orders of the headlight light. Only the light components 0. diffraction order pass through the cover 14 ,

In 5 ist eine Ansicht einer als Regen- oder Verschmutzungssensor für eine Abdeckscheibe 14 eines Fahrzeugscheinwerfers dienende optische Anordnung in einer gegenüber 4 perfektionierten Ausführungsform gezeigt. Die Betrachtungsrichtung entspricht dabei der Pfeilrichtung V in 4.In 5 is a view of a rain or pollution sensor for a cover 14 a vehicle headlamp serving optical arrangement in a opposite 4 perfected embodiment shown. The viewing direction corresponds to the direction of the arrow V in 4 ,

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, ist der Verschmutzungssensor wieder in die Abdeckscheibe 14 des Scheinwerfers einbezogen, indem ein Beugungsgitter 3 auf der Innenseite der Abdeckscheibe 14 aufgebracht ist. Die Beugungsstrahlen 6, 7 der ±1. Ordnung werden innerhalb der Abdeckscheibe 14 durch Totalreflexion bis zu deren Rand 16 geführt und durch den Detektor 12 vor dem Rand 16 in ihrer Intensität gemessen. Letztere ist – wie anhand von 4 erläutert – vom Verschmutzungs- und/oder Benetzungsgrad der Abdeckscheibe 14 abhängig.As can be seen from the drawing, the contamination sensor is again in the cover 14 of the headlamp included by a diffraction grating 3 on the inside of the cover 14 is applied. The diffraction rays 6 . 7 the ± 1. Order will be within the cover 14 by total reflection up to its edge 16 guided and through the detector 12 in front of the edge 16 measured in intensity. The latter is - as based on 4 explained - the degree of contamination and / or wetting of the cover 14 dependent.

Um Umgebungslichteinflüsse bei der Intensitätserfassung der Beugungsstrahlen 6 auszuschließen, ist die optische Anordnung gemäß 5 mit einem weiteren Detektor 19 versehen, der außerhalb der Propagationsebene E der Beugungsstrahlen 6, 8, also insbesondere beispielsweise – wie gezeigt – vor dem oberen Rand 20 der Abdeckscheibe 14 positioniert ist. Umgebungs- oder Störlicht, wie es beispielsweise durch entgegenkommende Fahrzeuge verursacht wird, erzeugt in der Abdeckscheibe Streulicht ohne Vorzugsrichtung, das die Intensitätsmessung in beiden Detektoren 12, 19 gleichermaßen beeinflusst. Über die mit beiden Detektoren 12, 19 verbundene Auswerteeinheit 21 kann die vom Detektor 12 gemessene Intensität entsprechend der vom Detektor 19 gemessenen Streulichtintensität korrigiert werden, so dass eine von Fremdlichteinflüssen ungestörte Erfassung des Verschmutzungs- und/oder Benetzungsgrades der Abdeckscheibe 14 des Scheinwerfers ermöglicht wird.To ambient light influences in the intensity detection of the diffraction beams 6 to exclude, the optical arrangement according to 5 with another detector 19 provided outside the propagation plane E of the diffraction beams 6 . 8th , so in particular for example - as shown - before the top 20 the cover 14 is positioned. Ambient or stray light, such as is caused by oncoming vehicles, generated in the cover lens scattered light without preferential direction, the intensity measurement in both detectors 12 . 19 equally influenced. About the with both detectors 12 . 19 connected evaluation unit 21 can be from the detector 12 measured intensity corresponding to that of the detector 19 measured scattered light intensity can be corrected so that an undisturbed by extraneous light detection of the degree of contamination and / or wetting of the cover 14 the headlamp is enabled.

Claims

Optical arrangement for scanning at least one incident beam ( 4 ), comprising - a transparent plate ( 1 ), and - an optical grating ( 3 ) on the surface ( 2 ) of the plate ( 1 ) in the incident region of the incident beam ( 4 ), by means of which grid ( 3 ) the incident beam ( 4 ) into an undiffracted transmitted beam ( 5 ) 0th order and transmitted diffraction beams ( 6 . 7 ) ± 1. Order can be dismantled, characterized by - a detector ( 12 ) for detecting at least one of the transparent plate ( 1 ) exiting diffraction beams ( 6 . 7 ) ± 1. Order.

Optical arrangement according to claim 1, characterized in that the optical grating ( 3 ) with its grating period (g) so on the refractive index of the transparent plate ( 1 ) that the diffraction beams ( 6 . 7 ) ± 1. Order to diffract at a diffraction angle (β) resulting in total reflection of these diffraction beams ( 6 . 7 ) on the surface ( 2 ) of the transparent plate ( 1 ), the detector ( 12 ) in front of an exit surface ( 13 ) of the plate ( 1 ) for the diffraction beams ( 6 . 7 ) is arranged.

Optical arrangement according to claim 2 for use as a moisture, rain or contamination sensor in a headlight, characterized in that - the transparent plate through the cover ( 14 ) of the headlamp is formed, - the optical grating ( 3 ) on a partial surface of the inside ( 15 ) of the cover ( 14 ), and - the detector ( 12 ) in the region of the edge acting as exit surface ( 16 ) of the cover ( 14 ) is arranged.

Optical arrangement according to claim 3, characterized in that the headlight light the incident beam ( 4 ) forms the functioning as a moisture, rain or pollution sensor optical arrangement.

Optical arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that a second detector ( 19 ) for detecting the from the cover ( 14 ) of the headlamp emerging from the diffraction beams ( 6 . 7 ) is provided independent stray light.

Optical arrangement according to claim 5, characterized in that the second detector ( 19 ) outside the propagation plane (E) of the diffraction beams ( 6 . 7 ) in front of an edge ( 17 ) of the cover is arranged.

Optical arrangement according to claim 5 or 6, characterized by an evaluation unit ( 21 ) at which the first and second detectors ( 12 . 19 ) are connected to the first detector ( 12 ) measured intensity of the diffraction beams ( 6 . 7 ) by the second detector ( 19 ) to take into account the measured intensity of the scattered light.

Optical arrangement according to Claim 1 or 2 for discriminating the beam direction of two incident beams propagating counter to one another ( 4 . 8th ), characterized in that the second, the first incident beam ( 4 ) through the transparent plate ( 1 ) opposite propagating incident beam ( 8th ) on the optical grating ( 3 ) into an undiffracted transmitted beam ( 9 ) 0th order and into the optical disk ( 1 ) back-reflected diffraction beams ( 10 . 11 ) ± 1. Order can be dismantled, which with the transmitted diffraction beams ( 6 . 7 ) ± 1. Order of the first incident beam ( 4 ) from the detector ( 12 ) are detectable.

An optical arrangement according to claim 8, characterized in that at substantially coincident intensity of the incident rays ( 4 . 8th ) the transmitted diffraction beams ( 6 . 7 ) ± 1. Order of the first incident beam ( 4 ) has a significantly higher intensity than the back-reflected diffraction beams ( 10 . 11 ) ± 1. Order of the second incident beam ( 8th ) exhibit.

Optical arrangement according to claim 9, characterized in that by means of the detector ( 12 ) via an intensity measurement of the diffraction beams ( 6 . 7 ; 10 . 11 ) ± 1. Order a discrimination between the two incident rays ( 4 . 8th ) is vornehmbar.

Optical arrangement according to claim 1 or 2 for observing the interference of two oppositely propagating, interference-capable incident rays ( 4 . 8th ), characterized in that the second, the first incident beam ( 4 ) through the transparent plate ( 1 ) opposite propagating incident beam ( 8th ) on the optical grating ( 3 ) into an undiffracted transmitted beam ( 9 ) 0th order and into the optical disk ( 1 ) back-reflected diffraction beams ( 10 . 11 ) ± 1. Order can be dismantled, which with the transmitted diffraction beams ( 6 . 7 ) ± 1. Order of the first incident beam ( 4 ) Interference-superimposed or wavelength-selective from the detector ( 12 ) are detectable.

Optical arrangement according to claim 8 or 11, characterized in that the grating period (g) of the optical grating ( 3 ) so on the refractive index of the transparent plate ( 1 ) that the wavelength of the incident rays ( 4 . 8th ) outside the transparent plate ( 1 ) greater than the grating period (g) of the optical grating ( 3 ) and within it smaller than the grating period (g) of the optical grating ( 3 ).

Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the optical grating ( 3 ) is a phase grating.

Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that higher diffraction orders the function of ± 1. Take over diffraction orders.